Phát hiện biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến sự thụ phấn

Sau một mùa đông kéo dài trong dịch bệnh, ai cũng háo hức chào đón những bông hoa mùa xuân bắt đầu hé nở. May mắn cho con người là nhiều loài hoa thực sự nở sớm hơn.

Cây gul-tour, một loài thảo dược thường nở hoa vào mùa xuân ở Kashmir, năm nay đã nở sớm vào tháng hai thay vì tháng ba như thường lệ. Nguồn: Anzar Khuroo

Tuy nhiên với một số cây thì điều này không phải là may mắn.

Cây cối phụ thuộc vào ong hoặc các loài côn trùng thụ phấn khác để chuyển phấn hoa giữa các bông hoa – chúng vo vo bay từ bông violet này sang bông violet kia hoặc từ bông trillium sang trillium. Cây cối đang đối mặt với nhiều bất định khi mùa xuân tới sớm hơn bởi đột nhiên những con ong có nhiều bông hoa để lựa chọn hơn trong cùng một thời điểm. Một câu hỏi mấu chốt vẫn còn ở trong đầu các nhà nghiên cứu: bầu không khí “cạnh tranh” này sẽ ảnh hưởng như thế nào đến cây cối?

“Khí hậu biến đổi làm cây cối nở rộ hoa, và nó phá vỡ mối liên kết lịch sử giữa cây và các côn trùng thụ phấn”, Matthew Austin, một nhà sinh thái học và postdoc về đa dạng sinh học tại nhóm nghiên cứu Living Earth Collaborative ở trường ĐH Washington ở St. Louis. “Nhưng chúng tôi mới chỉ biết chút ít về tác động của nó với cách các cây tương tác với nhau và hệ quả tiến hóa của việc thay đổi những tương tác cây – cây”.

Không phải mọi loài cây đều phản hồi với biến đổi khí hậu theo cùng một cách. Một số loài thì ra hoa sớm hơn, một số có thể nở hoa trong giai đoạn dài hơn khắp các mùa. Ở nơi từng có cảnh những bông hoa bừng nở như những làn sóng kế tiếp nhau theo thời gian thì giờ đây, làn sóng đó xuất hiện theo kiểu khác, lớp nọ chồng lên lớp kia. Việc hoa nở chồng chất như vậy có nghĩa là có nhiều loài cùng nở vào một thời điểm hơn so với quá khứ.

Trout lily, hay còn gọi là hoa dogtooth violet (Erythronium sp.). Nguồn: Matthew Austina

Mùa xuân này, Austin đang cùng với các đồng nghiệp như Adam Smith tại Vườn thực vật Missouri và Kenneth Olsen, giáo sư sinh học tại trường đại học Washington, khám phá cách những thay đổi về thời điểm nở hoa ảnh hưởng đến động lực sinh thái và tiến hóa của các hệ phụ phấn.

“Công việc của tôi là đang xem liệu sự thay đổi về những thời điểm nở hoa này có làm tăng tỉ lệ chuyên chở phấn hoa giữa các loài khác nhau không”, Austin nói. “Và nếu đúng như vậy thì tôi dự đoán là tỉ lệ cao của việc chuyển phấn hoa giữa các loài khác nhau đang dẫn đến tỉ lệ cao của sự tự thụ phấn”.

Việc thụ phấn hoa ở nơi nào dường như không quá quan trọng với ong, ít nhất là trong ngắn hạn. Nhưng với cây cối, việc sinh sản phụ thuộc vào hoa có nhận được phấn hoa của cùng loài không. Phấn hoa được chuyển nhầm hoa thì về cơ bản, chấm dứt một chu trình sinh sản.

Và nếu ong chuyển phấn hoa giữa các loài khác nhau thường xuyên hơn khi có nhiều loài cây cùng nở hoa một đợt, sau đó các điều kiện này có thể làm cho cây cối loại bỏ các loài côn trùng thụ phấn trung gian.

Để xác định là điều này có xảy ra trong thực tế hay không, Austin sử dụng dữ liệu lịch sử ghi chép hơn 70 loài cây có hoa tại Khu bảo tồn thiên nhiên Shaw trong giai đoạn cuối những năm 1930 và đầu những năm 1940. Ông kết hợp các ghi nhận đó với các quan sát của riêng mình tai nhiều địa điểm bảo tồn ở gần Eureka, Missouri, rồi dùng các kỹ thuật mới để lấy mẫu phấn hoa từ những bông hoa thu thập trong quá khứ và được lưu trữ tại bộ sưu tập thảo mộc ở Vườn thực vật Missouri.

Tại khu bảo tồn thiên nhiên Shaw, Austin đặt một túi lưới mắt nhỏ  lên cây Sanguinaria canadensis, nhờ vậy ông có thể kiểm tra xem hạt giống của nó trong điều kiện kiểm soát sự phụ phấn như thế nào. Nguồn: Matthew Austin

Những phương pháp đó cho phép Austin khám phá cách thay đổi về thời điểm nở hoa khắp thế kỷ qua đã ảnh hưởng đến các bông hoa đã được ong thụ phấn như thế nào, trong khi vẫn tìm kiếm các dấu hiệu của sự tự thụ phấn trong những loài cây hiện nay.

“Trong những năm gần đây, công chúng và nhà khoa học đều quan tâm đến việc bảo tồn sự thụ phấn cho cây”, Austin nói. “Trong khi mối quan tâm này đều tập trung vào việc cứu lấy các loài thụ phấn khỏi suy giảm số lượng thì tôi hi vọng là nghiên cứu này sẽ đem lại sự chú ý đến khía cạnh khác thường bị bỏ qua trong bảo tồn cây và loài thụ phấn: biến đổi toàn cầu có thể ảnh hưởng đến hành vi của loài thụ phấn như thế nào, với sự phân tầng ảnh hưởng lên việc sinh sản của cây trồng.

Nghiên cứu này sẽ làm tăng thêm hiểu biết của chúng ta về cách biến đổi khí hậu ảnh hưởng không chỉ các loài cụ thể mà cả các cộng đồng sinh thái cũng như sự tương tác các loài nhỏ với nhau”.

Tô Vân tổng hợp

Nguồn: https://phys.org/news/2021-03-blooming-earlierand-bees.html

https://www.newswise.com/articles/yes-spring-flowers-are-blooming-earlier-it-might-confuse-bees